exponenta event banner

остатки

Класс: модель GeneralizedLinearDepartedModel

Остатки подогнанной обобщенной линейной модели смешанных эффектов

Описание

r = residuals(glme) возвращает необработанные условные остатки из подогнанной обобщенной линейной модели смешанных эффектов glme.

пример

r = residuals(glme,Name,Value) возвращает остатки, используя дополнительные опции, указанные одним или несколькими Name,Value аргументы пары. Например, можно задать возврат остатков Пирсона для модели.

Входные аргументы

развернуть все

Обобщенная линейная модель смешанных эффектов, указанная как GeneralizedLinearMixedModel объект. Свойства и методы этого объекта см. в разделе GeneralizedLinearMixedModel.

Аргументы пары «имя-значение»

Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Индикатор для условных остатков, указанный как разделенная запятыми пара, состоящая из 'Conditional' и одно из следующих.

СтоимостьОписание
trueВклад как фиксированных эффектов, так и случайных эффектов (условный)
falseВклад только от фиксированных эффектов (маргинальный)

Условные остатки включают вклад предикторов фиксированных и случайных эффектов. Маргинальные остатки включают вклад только фиксированных эффектов. Для получения предельных остаточных значений, residuals вычисляет условное среднее ответа с эмпирическим вектором предсказателя Байеса случайных эффектов, b, установленным в 0.

Пример: 'Conditional',false

Остаточный тип, указанный как разделенная запятыми пара, состоящая из 'ResidualType' и одно из следующих.

Тип остаткаУсловныйКрайний
'raw'

rci = yi g 1 (xiTβ ^ + ziTb ^ + δi)

rmi = yi g 1 (xiTβ ^ + δi)

'Pearson'

rcipearson=rciσ2^wivi (μi (β^, b^))

rmipearson=rmiσ2^wivi (μi (β^, 0))

В каждом из этих уравнений:

  • yi - i-й элемент вектора отклика n-by-1, y, где i = 1,..., n.

  • g-1 - функция обратной линии связи для модели.

  • xiT - i-я строка матрицы X.

  • ziT - i-я строка матрицы Z проектирования случайных эффектов.

  • δi - i-е значение смещения.

  • start2 - параметр дисперсии.

  • wi - i-й наблюдательный вес.

  • vi - член дисперсии для i-го наблюдения.

  • pcii - среднее значение ответа для i-го наблюдения.

  • β ^ и b ^ - оценочные значения β и b.

Необработанные остатки из обобщенной линейной модели смешанных эффектов имеют непостоянную дисперсию. Ожидается, что остатки Пирсона будут иметь приблизительно постоянную дисперсию и обычно используются для анализа.

Пример: 'ResidualType','Pearson'

Выходные аргументы

развернуть все

Остатки подогнанной обобщенной линейной модели смешанных эффектов glme возвращается в виде вектора n-by-1, где n - количество наблюдений.

Примеры

развернуть все

Загрузите образцы данных.

load mfr

Эти смоделированные данные получены от производственной компании, которая эксплуатирует 50 заводов по всему миру, причем на каждом заводе выполняется пакетный процесс создания готового продукта. Компания хочет уменьшить количество дефектов в каждой партии, поэтому разработала новый производственный процесс. Чтобы проверить эффективность нового процесса, компания выбрала 20 своих заводов случайным образом для участия в эксперименте: Десять заводов реализовали новый процесс, в то время как другие десять продолжали запускать старый процесс. На каждом из 20 заводов компания провела пять партий (всего 100 партий) и записала следующие данные:

  • Флаг, указывающий, использовала ли партия новый процесс (newprocess)

  • Время обработки для каждой партии, в часах (time)

  • Температура партии, в градусах Цельсия (temp)

  • Категориальная переменная, указывающая поставщика (A, B, или C) химического вещества, используемого в партии (supplier)

  • Количество дефектов в партии (defects)

Данные также включают time_dev и temp_dev, которые представляют собой абсолютное отклонение времени и температуры соответственно от технологического стандарта 3 часов при 20 градусах Цельсия.

Подгонка обобщенной линейной модели смешанных эффектов с использованием newprocess, time_dev, temp_dev, и supplier в качестве предикторов с фиксированными эффектами. Включить термин случайных эффектов для перехвата, сгруппированного по factory, чтобы учесть различия в качестве, которые могут существовать из-за специфичных для завода вариаций. Переменная ответа defects имеет распределение Пуассона, и соответствующей функцией связи для этой модели является log. Для оценки коэффициентов используется метод аппроксимации Лапласа. Укажите фиктивную кодировку переменной как 'effects'так что фиктивные переменные коэффициенты суммируются до 0.

Количество дефектов можно смоделировать с помощью распределения Пуассона

defectsij∼Poisson (мкидж)

Это соответствует обобщенной линейной модели смешанных эффектов

log (micij) = β0 + β1newprocessij + β2time _ devij + β3temp _ devij + β4supplier _ Cij + β5supplier _ Bij + bi,

где

  • defectsij - количество дефектов, наблюдаемых в партии, произведенной заводом i во время партии j.

  • pciij - среднее число дефектов, соответствующих заводу i (где i = 1,2,..., 20) во время партии j (где j = 1,2,..., 5).

  • newprocessij, time_devij и temp_devij являются измерениями для каждой переменной, которые соответствуют фабрике i во время партии j. Например, newprocessij указывает, использовала ли партия, произведенная заводом i во время партии j, новый процесс.

  • supplier_Cij и supplier_Bij являются фиктивными переменными, которые используют кодирование эффектов (сумма к нулю), чтобы указать, C или B, соответственно, поставлялись технологические химикаты для партии, произведенной заводом i во время партии j.

  • bi∼N (0, startb2) - перехват случайных эффектов для каждой фабрики i, который учитывает специфичные для фабрики вариации качества.

glme = fitglme(mfr,'defects ~ 1 + newprocess + time_dev + temp_dev + supplier + (1|factory)',...
    'Distribution','Poisson','Link','log','FitMethod','Laplace','DummyVarCoding','effects');

Создайте условные остатки Пирсона и условные подгоняемые значения из модели.

r = residuals(glme,'ResidualType','Pearson');
mufit = fitted(glme);

Отображение первых десяти строк остатков Пирсона.

r(1:10)
ans = 10×1

    0.4530
    0.4339
    0.3833
   -0.2653
    0.2811
   -0.0935
   -0.2984
   -0.2509
    1.5547
   -0.3027

Постройте график остатков Пирсона по сравнению с подходящими значениями, чтобы проверить признаки непостоянной дисперсии между остатками (гетероскедастичность).

figure
scatter(mufit,r)
title('Residuals versus Fitted Values')
xlabel('Fitted Values')
ylabel('Residuals')

Figure contains an axes. The axes with title Residuals versus Fitted Values contains an object of type scatter.

График не показывает систематической зависимости от подогнанных значений, поэтому нет признаков непостоянной дисперсии среди остатков.